第二節 體力活動測量原理與方法

1996年，美國衛生部長關于體力活動與健康的報告中指出，每天用于中高強度體力活動中的能量消耗達到150千卡體力活動或每周達到1000千卡體力活動對于降低成年人慢性病風險是有效的。2007年，美國運動醫學學會（ACSM）及美國心臟協會（AHA）建議：除日常體力活動外，成年人進行每天30分鐘以上（每周5天或以上）中等強度的體育鍛煉可以降低慢性病風險，改善健康狀況。所有這些建議都是建立在大量流行病學調查數據和臨床研究基礎上的，而這些研究的基本手段是對體力活動和能量消耗的準確測量。

一、體力活動測量原理

目前所用的體力活動測量方法主要基于兩種基本原理，即測量體力活動（PA）行為和測量能量消耗（EE）（圖3-1）。

二、體力活動測量方法

體力活動可用直接測量的方法，如運動傳感器；也可用間接的方法測量，如體力活動問卷、記錄和日志。體力活動測量主要包括以下幾個方面：頻率（frequency）、持續時間（duration）、強度（intensity）和活動形式（type/mode）等，進而評估體力活動的總量（volume），必要時還可以評估能量消耗（energy expenditure， EE）。

頻率是指每周或每月進行活動的次數或天數；持續時間通常是指在特定活動中所花的時間（分鐘或小時）；強度是指在進行具體活動時的費力程度，通常用能量代謝當量（ME T）來表示。ME T是指一項活動的能量消耗率減去安靜時能量代謝率（1 MET）。1 MET大約相當于每公斤體重每小時的能量消耗為1千卡（1 Kcal/kg/h）。大眾健身項目鼓勵參與者進行中等強度的體力活動來降低疾病風險并促進健康。這里的“中等強度”是指能量消耗在3～6MET之間的強度。大于6MET的活動為較大強度的體力活動，可提高心肺耐力。體力活動總量通常用每周參加體力活動的分鐘或小時數記錄，并同時記錄頻率、持續時間和強度等信息。如體力活動總量可表示為強度·時間/周（如：MET.hr/wk或MET.min/wk），即按照一周中，某項活動的能量代謝當量值乘以該項活動進行的時間來計算。全面的體力活動測量還應包括活動的類型和方式（如步行、做家務、慢跑等）。

體力活動測量方法包括各種主客觀的測量、觀察和記錄。如利用個體觀測、運動傳感器或遙感技術等記錄個體的體力活動行為，還可通過體力活動日記或問卷調查了解個體在過去一段時間內的體力活動情況。表3-1匯總了目前常用的體力活動和能量消耗測量方法。不同方法所測量的維度不同，測量獲得的信息和對技術條件的客觀要求也不同。

注：PA：體力活動；EE：能量消耗；F：頻率；D：持續時間；I：強度；M：模式；Kcal：千卡；MET：梅脫（metabolic equivalent）。

多數體力活動問卷的主要目標是估計不同活動的能量消耗，如家務、職業和休閑體力活動。能量消耗單位用千卡或千焦表示。（1kcal=4.2kj，即1kg水升高1℃所需的熱量）。流行病學研究中，常常將平均日能量能耗在4.3 kcal/min及以上作為體力活動活躍的標準。直接能量計是將個體置于一個絕熱的密封艙中，測量其產熱量。這種技術精確度很高（1%誤差），但是對工程技術的要求也很高，以及由于空間受限，體力活動可能受限等原因，在作為體力活動問卷效標時并不常用。間接能量計是利用耗氧量和二氧化碳產生量估計能量消耗，按每升氧氣消耗產生5 kcal能量估計。近年來，隨著便攜式儀器的出現，使得在實驗室外測量能量消耗成為可能。這些技術幫助設計體力活動問卷，為估計能量消耗制定評分方法，并作為體力活動問卷及傳感器等其他體力活動測量工具的效度評價方法。

目前，小范圍體力活動研究及體力活動問卷效度評價常用的方法有三種：雙標水法、心率監測法、運動傳感器。其中，由于心率監測和傳感器簡便可行，在實際工作中最常用。“雙標水法”非常昂貴，而且可操作性差，但是其準確性最高、不易受人為因素影響。表3-2從花費、對正常活動的干擾、接受性、是否能測量特異的體力活動（包括類型、強度、持續時間、頻率、次數等）等方面比較了幾種方法各自的優缺點。